Lavorazione CNC di parti di ingranaggi di precisione per l'industria robotica

Ogni ingranaggio presenta i suoi vantaggi specifici per applicazioni di precisione. Gli acciai legati come 4140, 4340 e 8620 offrono un'eccezionale resistenza elementare dei denti mediante cementazione o tempra a caldo, che raggiunge i 58 HRC, un'eccezionale resistenza all'usura per applicazioni ad alto carico, con coppie da 10 a 500 Newton-metri, un'estrema resistenza alla fatica in condizioni operative continue superiori a 50,000 ore, affidabilità per robot industriali con carichi utili superiori a 50 kg, adatti alla produzione in grandi volumi, un rapporto qualità-prezzo conveniente e una finitura superficiale fine, ottenuta tramite rettifica, che contribuisce a un funzionamento silenzioso. Tutto ciò rende l'acciaio legato lo standard per i riduttori e i riduttori per robot industriali ad alta resistenza. I gradi di acciaio inossidabile 17-4 PH e 303 forniscono una resistenza adeguata per robot di lavorazione alimentare, chirurgici e per camere bianche per applicazioni biocompatibili a carico medio, con elevata resistenza, ossidazione incontrollata estrema, buona lavorabilità per geometrie complesse e altre caratteristiche di progettazione che consentono di lavorare in condizioni ambientali difficili con superfici biocompatibili in condizioni difficili senza alterare la superficie.
Le leghe di alluminio come la 7075-T6 hanno una struttura leggera che contribuisce a ridurre al minimo l'inerzia rotazionale per applicazioni ad alta velocità, sono sufficientemente resistenti per robot collaborativi e sistemi di posizionamento a basso carico che gestiscono carichi utili inferiori a 20 kg, hanno una conduttività termica significativa per la dissipazione del calore da attrito, hanno un'eccezionale lavorabilità per funzionalità integrate avanzate e design geometrici complessi, hanno una naturale resistenza alla corrosione e sono economiche per prototipi e applicazioni specializzate in cui il peso ha un effetto significativo sulle prestazioni dinamiche per la costruzione e la riduzione dei costi. L'ottone ha una lavorabilità superiore per profili di denti complessi e passo fine, ha una lubrificazione naturale che riduce l'attrito e l'usura rispetto agli ingranaggi in acciaio nelle applicazioni con vite senza fine, è resistente alla corrosione, offre una resistenza sufficiente per la trasmissione di coppie da basse a medie e le sue proprietà di smorzamento garantiscono silenziosità durante il funzionamento ed è di antica utilità per strumenti di precisione e meccanismi di temporizzazione realizzati con uno standard elevato e silenzioso.

Per la costruzione di ingranaggi di precisione, la produzione impiega le tecnologie di lavorazione più sofisticate e specializzate disponibili, come l'uso della dentatura a creatore, che impiega creatori multi-principio che producono profili di denti evolventi e sono in grado di indicizzare in continuo a velocità di produzione comprese tra 30 e 200 denti al minuto a seconda del modulo e del materiale utilizzato, e la lavorazione di ingranaggi con il metodo della dentatura a creatore sagomata, che utilizza frese a movimento alternativo per gli ingranaggi interni e gli ingranaggi vicini agli spallamenti dove il gioco di dentatura è insufficiente, e la fresatura di ingranaggi che utilizza frese sagomate, o il metodo di indicizzazione con frese a candela per le forme di prototipi e per piccoli lotti, e l'elettroerosione a filo CNC per ingranaggi temprati e per le complesse modifiche dei denti senza l'usura degli utensili. Inoltre, gli ingranaggi possono essere rettificati utilizzando mole profilate o l'uso di generatori per la dentatura finale e il trattamento termico, che rientra nella Classe di Qualità AGMA da 10 a 12, gli ingranaggi possono essere levigati così come i denti superfiniti. La levigatura degli ingranaggi può essere ottenuta mediante rasatura, rimuovendo piccole quantità di materiale; i controlli CMM della macchina dentatrice consentono di apportare modifiche al passo e al profilo.

Garantiamo costantemente tolleranze corrispondenti alla classe di qualità AGMA 10 o superiori alla qualità DIN 5. Questi standard richiedono tolleranze del passo pari a ± 0.0001 pollici con spaziatura uniforme dei denti lungo la circonferenza per una rotazione fluida. Le deviazioni del profilo del dente evolvente sono limitate a 0.0003 pollici per garantire una corretta distribuzione del carico lungo la larghezza della faccia del dente, con tolleranze di precisione del passo pari a 0.0002 pollici in modo che il contatto lungo la lunghezza del dente sia completo per evitare carichi sui bordi, errore composito totale non superiore a 0.001 pollici, che indica la qualità complessiva dell'ingranamento degli ingranaggi, variazione composita da dente a dente non superiore a 0.0005 pollici per indicare l'uniformità dei denti adiacenti, concentricità del diametro del foro/passo ± 0.0005 pollici per un posizionamento corretto con eccentricità minima, finitura superficiale antiattrito e antirumore dei fianchi dei denti superiore a 32 Ra micropollici, spessore del dente controllato per fornire un gioco di accoppiamento adeguato, movimento perso bilanciato e funzionamento regolare dei gruppi di ingranaggi con livelli di rumore non superiori a 65 dB, efficienza di trasmissione per ingranaggi elicoidali superiore al 98 percento, gruppi di ingranaggi posizionati con una precisione di ± 0.01 gradi dopo la riduzione e una durata di servizio superiore a 20,000 ore per i gruppi ingranaggi.

Sì. Offriamo capacità di produzione flessibili, tra cui:
Prototipazione rapida per la convalida del progetto
Produzione a basso volume per applicazioni specializzate
Produzione ad alto volume con controllo di qualità costante
Verifica strutturale e dimensionale completa in ogni fase

Assolutamente sì. Tutti i componenti sono prodotti secondo un sistema di gestione della qualità certificato ISO 9001. Questo garantisce la completa aderenza agli standard qualitativi AGMA (American Gear Manufacturers Association), DIN (Deutsches Institut für Normung) per gli ingranaggi, specifiche dimensionali e metallurgiche personalizzate, come profondità di fusione e durezza superficiale, e la completa tracciabilità dal lotto di produzione delle materie prime fino all'ispezione finale. Tutti gli ingranaggi soddisfano inoltre i requisiti di documentazione e audit relativi alla qualità dei componenti critici per la trasmissione di potenza nell'automazione industriale, per affrontare i rischi di fermi produzione e guasti legati alla sicurezza, il miglioramento continuo e altri requisiti di qualità degli ingranaggi, e hanno soddisfatto i requisiti degli audit relativi alla qualità dei componenti critici per la trasmissione di potenza nell'automazione industriale, per affrontare i rischi di fermi produzione e guasti legati alla sicurezza.

Forniamo soluzioni di finitura complete, su misura per le esigenze del settore aerospaziale:
Anodizzazione (Tipo II e Tipo III)
Passivazione per la resistenza alla corrosione
Lucidatura di precisione per superfici aerodinamiche
Rivestimenti protettivi personalizzati e barriere termiche

Il volume e la complessità degli ordini influiscono sui tempi di consegna. Per ingranaggi cilindrici ed elicoidali standard realizzati da barre o grezzi, è possibile prevedere un tempo di consegna di 12-18 giorni lavorativi. Questo intervallo di tempo tiene conto delle operazioni di dentatura, trattamento termico e rettifica. Ingranaggi conici complessi o gruppi epicicloidali multicomponente richiedono 4-6 settimane per i processi di taglio, tempra e assemblaggio. Per la verifica del progetto del prototipo, gli ingranaggi prototipo fresati a CNC o lavorati tramite elettroerosione a filo richiedono 5-8 giorni prima dell'integrazione degli utensili di produzione. Per ordini di grandi volumi sono disponibili cicli di produzione e sequenze di lavorazione ottimizzate. Durante la fase di preventivo, dettagliamo i programmi di produzione, inclusi i cicli di trattamento termico, rettifica, ispezione e controlli di qualità. Questo vi consente di avere una visione completa.

Sì, i nostri esperti di ingegneria degli ingranaggi collaborano con progettisti di robotica per la creazione di treni di ingranaggi personalizzati, adattati a specifici requisiti di riduzione della velocità, capacità di coppia e vincoli spaziali. Progettiamo gruppi di ingranaggi planetari compatti, concentrandoci sull'intervallo di riduzione da 3:1 a 100:1 e sulla configurazione di treni di ingranaggi cilindrici o elicoidali multistadio per bilanciare efficienza e rapporto di riduzione, apportiamo le modifiche necessarie alla dentatura per un funzionamento silenzioso e una capacità di carico elevata, tra cui spostamento del profilo, scarico di punta, bombatura e altre ottimizzazioni per corona e scarico, formuliamo requisiti di movimento complessi utilizzando disposizioni di ingranaggi composti con diverse tipologie di ingranaggi, determiniamo interassi e rapporti di trasmissione per la cinematica del robot esistente e forniamo progetti di riduttori completi che integrano cuscinetti, alberi e alloggiamenti. Ciò consente la realizzazione di sistemi di trasmissione ottimizzati per applicazioni come robot pick and place ad alta velocità e bassa inerzia, elevata accelerazione, robot industriali ad alto carico utile, elevata densità di coppia, robot collaborativi, funzionamento silenzioso, sistemi di posizionamento di precisione e accuratezza bidirezionale senza gioco.

I vantaggi della produzione CNC di precisione si riflettono in diversi aspetti delle prestazioni. I profili dei denti a evolvente accurati consentono una distribuzione ottimale del carico sulla superficie del dente e sull'intero ingranaggio, prevenendo cricche da fatica sulla superficie e sul fondo del dente. Per gruppi di ingranaggi ben progettati, la distribuzione delle sollecitazioni di contatto è uniforme e la sollecitazione massima è mantenuta al di sotto dei limiti di fatica accettabili del materiale. La presenza di imprecisioni di passo crea variazioni da dente a dente, eliminando la fluidità della rotazione e generando rumore e vibrazioni. Variazioni di passo inferiori a 0.0001 pollici eliminano il rumore e i carichi dinamici sgradevoli per velocità di rotazione superiori a 3000 giri/min. Passi filettati ben progettati e una precisione di passo controllata garantiscono il pieno contatto sulla superficie e sul passo, eliminando il carico sui bordi e un tasso di usura imposto di 10 volte sugli ingranaggi. La calibrazione della scentratura inferiore a 0.001 pollici e l'assenza di errori di disallineamento dell'albero eliminano gli errori di interasse di progettazione di 0.0005 pollici. Il gioco progettato limita la perdita di movimento ed evita il contatto dovuto a ingranaggi che si rilassano e si espandono. Il gioco ottimizzato da 0.002 a 0.005 pollici consente agli ingranaggi di raggiungere una precisione di posizionamento di 2 minuti d'arco dopo la riduzione. La resistenza all'usura dei denti temprati superficialmente prolunga la durata degli ingranaggi a 50,000 ore in funzionamento continuo, rispetto alle 5,000 ore degli ingranaggi non temprati.
Le superfici dei denti superfinite migliorano l'efficienza dei gruppi di ingranaggi elicoidali dal 94 al 98%, riducendo il coefficiente di attrito del 30%. Efficaci modifiche ai denti, tra cui la riduzione della punta, riducono l'impatto durante l'innesto, con una conseguente riduzione del rumore da 5 a 10 dB, fondamentale per i robot collaborativi che lavorano in ambienti umani. Una produzione accurata consente di realizzare gruppi di ingranaggi abbinati, che offrono caratteristiche prestazionali costanti in tutti i lotti di produzione, per garantire un comportamento prevedibile nei robot, semplificando la programmazione. Materiali eccellenti e il trattamento termico consentono la progettazione di ingranaggi più piccoli per una coppia specifica grazie alla resistenza alla fatica a flessione dei denti rinforzata che supera i 40,000 PSI.
La costanza dimensionale previene l'usura prematura dovuta a disallineamenti, garantisce un assemblaggio corretto con accoppiamenti di alberi e cuscinetti progettati, mentre gli ingranaggi lavorati con precisione forniscono la base meccanica per i sistemi robotici. Questi sistemi raggiungono una ripetibilità di posizione di ±0.02 millimetri grazie a rapporti di riduzione accurati e profili di movimento elevati e fluidi, senza ondulazioni di velocità o cogging, consentendo una velocità costante per applicazioni come la saldatura e la dosatura. Rimangono altamente efficienti per ridurre al minimo il riscaldamento causato dal motore e risparmiare energia, funzionano silenziosamente al di sotto di 70 dB per un ambiente piacevole nel caso di robot collaborativi e di servizio, lunghi tempi di funzionamento tra 10,000 ore di manutenzione e prestazioni affidabili e prevedibili nell'automazione della produttività per molti settori come l'assemblaggio automobilistico con tempi di ciclo inferiori a 60 secondi, con elettronica per il posizionamento preciso dei componenti, per il confezionamento alimentare con oltre 200 unità al minuto e la logistica di magazzino con sistemi di smistamento ad alta velocità, nonché la robotica medica dove la fluidità del movimento e la precisione di posizionamento influiscono direttamente sulla sicurezza del paziente in chirurgia.